2.1.ВВЕДЕНИЕ
Как отмечалось выше,десятилетие 1973-1982 годы можно считать периодом научно-технической революции в бактериологии. По ее ходу и тем более начиная с ее конца в стране накапливался материал, получаемый в полном соответствии с основными документами НТР. Однако и тот материал, который накоплен в стране за период, предшествующий указанному, должен быть вовлечен в научный оборот с помощью той методической базы, которая подготовлена нами полностью или в подготовке которой мы принимали деятельное участие. Возможность использования этой базы доказывается нами ниже на примере анализа экспериментального материала,накопленного в нашей стране за 1878-1978 годы.
Литературный материал анализировался и систематизировался следующим способом. В тех случаях, когда авторы приводили данные о свойствах штаммов, которые используются при идентификации, мы производили повторную идентификацию по новой схеме, и, независимо от того, к какому виду штаммы были отнесены автором, относили их к тому виду, как получалось по результатам переидентификации. В тех же к сожалению многочисленных случаях, когда идентификационные данные не приводились, а давалось лишь название вида на латинском, а иногда лищь на русском языке, с помощью системы синонимов мы пытались отнести материал к современным названиям. Часто это удавалось лишь до уровня рода или подрода. Мы полагаем, что и эти данные представляют определенный интерес, и не игнорировали их.
Ниже весь материал приводится в систематизированном виде: перечисляются виды молочнокислых бактерий, обнаруженные в стране, при каждом виде дается перечень всех авторов, обнаруживших данный вид.Если не указывается, что автор выделил вид, а только то, что он изучал штаммы, поступившие в лабораторию оттуда-то или вообще имеющиеся в лаборатории, эти данные здесь не приводится, так как ясно, что автор изучал штаммы, выделенные и идентифицированные его коллегами из своей или другой лаборатории, и по этим материалам имеются самостоятельные публикации. Из приводимых данных видно, кто в СССР однаружил тот или иной вид молочнокислых бактерий. Далее приводится общее число штаммов данного вида, идентифицированных упомянутыми авторами. Наконец, подсчитывается общее число штаммов данного вида, изученных на определенное идентификационное свойство, и число положительных по данному признаку штаммов, который выражается в процентах от общего их количества. Таким образом получается более объективная характеристика вида, чем это делалось ранее. Полученные данные сопоставляются со схемой идентификации определителя Берги и делается заключение о том, по каким показателям экспериментальные данные не соответствуют схеме. Изложению указанных данных предшествует небольшой обзор по развитию представлений о молочнокислых бактериях в отечественной науке.
2.2.РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ В ОТЕЧЕСТВЕННОЙ НАУКЕ О МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЯХ.
2.2.1.ГРУППА МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ.
Молочнокислые бактерии, объединяемые в группу по признаку способности синтезировать молочную кислоту, сверх того имели только одно свойство - они не образовывали спор (Орла-Йенсен, 1914). Хотя Макринов И.А. (1924) "при изучении молочнокислых микробов... стремился составить их характеристику", он жаловался на то, что наличие морфологического и физиологического разнообразия не дает возможности сформулировать характеристику группы, получившей название незадолго до этого - Lactobacellaceae Winslow et al. 1917. Худяков Н.И (1934) писал: "Неудивительно поэтому, что все попытки создать более или менее обоснованную систему такой пестрой, случайной группы, как группа так называемых молочнокислых бактерий, пока не имела успехов".
Расширенное представление Орла-Йенсена (Orla-Jensen S., 1919) об объёме группы, отображенное в руководствах Королева С.А. (1932,1940, 1974), Палладиной О.К. (1941), Войткевича А.Ф. (1948) и Шапошникова В.Н. (1960), исключало возможность составления однозначной характеристики молочнокислых бактерий.
Палладина О.К.(1931) дала свое толкование схемы Орла-Йенсена: к типичным молочнокислым бактериям она отнесла роды термобактерий, стрептобактерий и стрептококков, к нетипичным - роды бетабактерий и бетакокков, имключив тем самым из семейства посторонние бактерии. Это дало ей возможность впервые в отечественной литературе хать характеристику семейства молочнокислых бактерий, образующих из сахара молочную кислоту и не образующих спор, каталазы и пигмента, не восстанавливающих нитраты и не растущих на поверхности питательных сред, являющихся факультативными анаэробами и имеющих капсулу (часто незначительную) и обладающих способностью к слизеобразолванию. Уточняя характеристику молочнокислых бактерий, Шапошников В.Н. (1960) обращал внимание на очень важное обстоятельство: многие бактерии образуют молочную кислоту, но лишь у молочнокислых бактерий она - главный продукт. Кроме этого свойства, согласно Шапошникову В.Н., молочнокислые бактерии не образуют спор, неподвижны, по форм е - палочки и кокки, грамположительные, факультативные анаэробы, не образуют каталазы и не развиваются на обычных питательных средах.
Таким образом, в 30-40-е годы сложилось представление о семействе молочнокислых бактерий, но нашло ли это отражение в практических руководствах? Положительным в определителе Н.А.Красильникова (1949) было то, что от молочнокислых палочек и от стрептококков отбрасывались "нетипичные молочнокислые бактерии". Это давало возможность объединять палочки и кокки в одно семейство (к чему призывал В.Н.Шапошников), однако такого объединения сделано не было.
Приводя характеристику семейства, сформулированную В.Н.Шапошниковым, Е.И.Квасников (1960) сделал следующую оговорку: "Исследования последних лет пополнили группу молочнокислых бактерий рядом видов, которые по некоторым свойствам оказались отличными от описанных выше". Не успело выработаться четкое представление семействе, как оно оказалось под угрозой ревизии! Рассмотрим на отечественном материале, насколько велика эта опасность.
Уже первые отечественные работы по молочнокислым бактериям (Григорьев А.Т. (1885), Зибер-Шумова Н.О. (1892), Бердников А.И.(1908),Боголюбова О.М.(1907), Николаева Е.И.(1907),Бачинская-Райченко А.А. (1911) показали, что они не растут на обычных средах. Как было показано позднее, г е т е р о - т р о ф н о с т ь молочнокислых бактерий заключается в том, что виды этой группы требуют для проявления жизнедеятельности аминокислоты, видамины и углевод.
По Орла-Йенсену (Orla-Jensen S., 1919), молочнокислые бактерии н е р а с т у т н а п о в е р х н о с т и питательных сред. По данным Костюрина С.Д.(1892), Вайнштейна Е.М.(1899), Боголюбовой О.М. (1907), Николаевой Е.И.(1907), молочнокислые бактерии явно росли на поверхности, достигая максимально 0,6 мм в диаметре. Такого размера колонии достигали за 5-6 дней. Если вначале Бачинская А.А. получала орицательные результаты, то впоследствии, после приобретения опыта с молочнокислыми бактериями, она также убедилась в том, что рост имеется (Бачинская-Райченко А.А.,1911, Бачинская А.А. и Юницкая Ф.А., 1916).Сведения о том, что молочнокислые бактерии не растут на поверхности питательных сред, были получены, повидимому, в то время, когда еще не научились выращивать эту группу бактерий. Если бы Орла-Йенсену были доступны указанные работы, он, возможно, не сделал бы вывод об отсутствии роста на поверхности сред. На то, что этот признак не соответствует действительности, указывал еще С.А.Королев (1932).
Ф а к у л ь т а т и в н а я а н а э р о б н о с т ь отмечается как признак семейства. Она проявлялась в безразличном отношении к кислороду. Это свойство отмечали Николаева Е.И.(1907), Горовиц-Власова Л.М. ((1923), Гибшман М.Р. (1951), Коноплева Е.П. (1955), это свойство проявлялось в равномерном росте по уколу. Боголюбова О.М. (1907), Бачинская-Райченко А.А. (1911) и Богданов В.М. (1930) сообщили о культурах, рост которых был лучше в нижней части укола. Накоплены данные и о том, что рост в верхней части укола был обильнее. Костюрин С.Д.(1892) отметил, что рост пневмококка "обильнее на поверхности, нежели по уколу". Косинский И.А. (1934) сообщил о "жадности к кислороду" болгарской и сырной палочек. Плевако Е.А. и Бакушинская О.А. (1935) и Богданов В.М. (1937) наблюдали лучший рост в верхней части укола. Таким образом, накоплено достаточно данных о т ом, чтобы характеризовать молочнокислые микробы не только как факультативных анаэробов, но и как микроаэрофилов.
Термин "молочнокислое брожение" зафиксирован в русском языке в середине прошлого века (Словарь совр. русск. лит.яз., 1948-1965). Зибер-Шумовой Н.О. (1892) не только было показано, что патогенные стрептококки образуют
м о л о ч н у ю к и с л о т у, но и была определена ее оптическая конфигурация. Николаева Е.И.(1907) выделяла молочную кислоту эфиром и проводила качественный анализ для того, чтобы удостовериться, что изучаемые ею бактерии накапливали именно это вещество.
При переходе от анаэробного образа жизни к аэробному у бактерий появилась способность разлагать перекись водорода, образующуюся при присоединении атмосферного кислорода к отщепляемому от органических веществ водороду. Образование к а т а л а з ы стало для дышащих бактерий необычайно важным звеном, так как образующаяся перекись водорода приводила к аутоинтоксикации. Наиболее ранние доказательства того, что молочнокислые бактерии не образуют каталазы, получены в нашей стране Мельником М.И.(1928).Смирновым С.Г. и др. (1968)отмечено, что "активность каталазы...существенно не различается у штаммов пневмококков с различной вирулентностью у мышей". Образование каталазы рассматривается здесь как само собой разумеющееся. Коган И.Б. и Шульман Ф.У. (1966) сообщают о том, что выделенные ими из вина молочнокислые палочки образовывали каталазу. Нужно отметить, что последнее время рекомендуется проводить тест Дейбеля (Deibel R.H., Niven C.F.,1960)для выявления цитохромов вместо теста на каталазу, поскольку последний дает в ряде случаев ложные результаты. Молочнокислые бактерии характеризуются отсутствием цитохромов, в т. ч. и каталазы.
То, что молочнокислые бактерии н е в о с с т а н а в л и в а ю т н и т р а т ы, было показано еще Севериным (1901). Плевако Е.А. и Бакушинская О.А. (1935) отметили, что изучаемые ими штаммы лейконостока "в нитртных средах образуют следы нитрита". Коган И.Б. и Шульман Ф.Е. (1966) и Вылегжанин А.Ф. (1967), а затем Седов В.И. (1968) наблюдали способность штаммов восстанавливать нитраты; эти штаммы отличались и другими признаками (каталаза, подвтжность, пигмент) и напрасно были отнесмены к молочнокислым бактериям. По данным Седова В.И. (1968), таких нитратвосстанавливающих штаммов всего 1%. Таким образом, у молочнокислых бактерий отсутствует нитратредуктаза, являющаяся флавопротеидом, содержащим молибден.
К молочнокислым бактериям относятся к о к к и и п а л о ч к и, часто соединенные в пары и цепочки.
О к р а с к а п о Г р а м у применяется дл молочнокислых бактерий с конца прошлого века, вскоре после того, как была предложена датским врачем Христианом Грамом в 1884 г. Войтов А.И.(1894) показал, что диплококк Френкеля положительно окрашивается, в противоположность автору, описавшего указанную форму. В дальнейшем Двужильный (1905), Боголюбова О.М. (1907),Николаева Е.И. (1907), Муравьев И. (1909), Бачинская А.А. и Юницкая Ф.А. (1916) показали, что молочнокислые бактерии положительны. Горовиц-Власова Л.М. (1923) у описанной ею оренбургской палочки неизменно отмечала отсутствие способности окрашиваться по Граму. Палладина и Аношкина (1958) показали, что молодые культуры красятся, старые - нет. Было найдено, что под влиянием пенициллина стрептококки перерождаются и плохо красятся по Граму. В настоящее время показано, что не химическая состав, а физические факторы оказывают влияние на окрашиваемость. Грамположительные бактерии имеют толстую оболочку, дегидратация спиртом закрывает поры и кристалвиолетйодный комплекс оказывается замурованным в них (Брок, Brock Th. D., 1970).
В первых отечественных работах по молочнокислым бактериям было показано, что эти бактерии имеют с п о р ы (Керн Э.,1882, Григорьев, 1885). Вскоре, однако, было показано (Боголюбова О.М.,1907, Николаева Е.И., 1907, Бачинская-Рафченко А.А.,1911), что молочнокислые бактерии не образуют спор, а первые авторы приняли за споры неравномерно окрашенные участки протоплазмы. Квасников Е.И. и Тевилевич М.Б.(1964) нашли, что молочнокислые бактерии почвы и ризосферы образуют уплотнения протоплазмы, выявляемые окраской на споры, однако сплошнаяч оболочка, характеризующая эти образования, все же не выявлена.
Изучая молочнокислые бактерии кумыса, Григорьев (1885) нашел, то длинные бациллы н е п о д в и ж н ы, а короткие бактерии имеют подвижность. Северин С. (1906) обнаружил в кислом молоке ароматообразующую бактерию, проявляющую движение. Последующие исследования (Николаева У.И. (1907), Боголюбова О.М.(1907), Муравьев И. (1909), Бачинская-Райченко А.А. (1911), Бачинская А.А. и Юницкая Ф.А. (1916) показали, что в кисломолочных продуктах содержатся молочнокислые бактерии, "не имеющие активного движения". Противоположные данные Григорьева А.Т.(1885) и Северина С. (1901) можно объяснить тем, что эти исследователи имели дело не с молочнокислыми бактериями. В последнее время опубликован ряд данных, свидетельствующих о том, что энтерококки имеют подвижность. Ильин В.В. и Касторский В.С. (1968аб) обнаружили 0.4-1.0% подвижных энтерококков, Седов В.И. (1968, 1971) - 1%, Рокотян И.Т. (1966) - 3.6%, Калина А.П. (1965), Крупина А.П. (1956, 1965)также обнаруживала их, а Батарова Н.А. (1968) - даже 42%. Из 270 случаев идентификации разных видов энтерококков только в 9-ти указанных работах наблюдалась подвижность. Очевидно, авторы имели дело со штаммами, которые являются переходными между молочнокислыми бактериями и другими группами.
Молочнокислые бактерии не образуют п и г м е н т а. Чепуров К.П. (1945) описал голубоватые колонии, Коган И.Б. и Шульман Ф.Е. (1966) - синеватобурые, Седов В.И. (1968), Седов В.И. и Митрофанов Ю.И. (1967) - желтые колонии молочнокислых бактерий. Всего таких случаев мало - примерно 1% от учтенных нами, и на характеристику группы они не могут повлиять. Микрококки и стафилококки имеют желтый пигмент, и необходимо было привести признаки, свидетельствующие о том, что изучаемые штаммы не относились к этим бактериям.
Как отмечают Кац Л.Н. и Волкова Н.А. (1966), "под к а п с у л о й у микроорганизмов обычно понимают микроскопически обнаруживаемый слизистый слой, покрывающий клеточную стенку и имеющий резко очерченную внешнюю поверхность". Капсула играет защитную функцию, иногда является носителем особых капсульных антигенов. Еще Войтов А.И. (1894) писал о "сумчатом диплококке Френкеля" и приводил рисунки, на которых была видна капсула. Было показано (Кац Л.Н., Введенская О.Н., 1966, Кац Л.Н., Волкова Н.А., 1966, Кац Л.Н., Соловьева Н.Н., Волкова А.Н., 1966), что капсула гноеродного стрептококка состоит из наружного и внутреннего слоя.Наружная часть состоит из гиалуроновой кислоты, внутренняя - из кислых мукополисахаридов. У диплококов обнаружили капсулу (Архангельский И.И., 1940, Домрачева З.В., 1940, Чепуров К.П., 1945, Фрумкина Х.Б., 1951), не обнаружили (Метелкин А.И., Метелкин О.А., 1953, Алферова М.Я., 1958) или результат был неопределенный (Чепуров К.П.,1949). Капсула была обнаружена у лактобациллы растений Коган И.Б., Шульман Ф.Е., 1966), мытного стрептококка (Полищук Н.К., 1951), агглютинирующего лейконостока (Плевако Е.А., Бакушинская О.А., 1935), не была обнаружена у ацидофильной лактобациллы (Айзатулов М.И., 1939), анаэробных стрептококков (Петренко М.Д., Фридман Я.Л. , 1955),выделенных сейчас в другое семейство. Было показано, что срептококки образуют капсулу на средах с сахаром(Гнутенко М.П., Сизова Н.А., 1963), что под влиянием соли цинка у стрептококков и пневмококка повышается способность к капсулообразованию. Наиболее распространен метод негативного окрашивания по Бурри, часто капсула выявлялась окраской по Гимза, было показано (Золотых А.А., 1957), что метод негативной окраски не выявляет в ряде случаев капсулу, и был предложен видоизмененный метод повышенной выявляющей способности. Таким образом, пока чувствительные методы определения наличия капсул не получили широкого распространения,полученного экспериментального материала недостаточно, чтобы этит признак сделать характерным для группы в целом.
Накопленный в стране экспериментальный материал дает возможность составить уточненную характеристику семейства молочнокислых бактерий.
К семейству (Bergey's Manual, 8th ed., 1974) (настоящее время - к группе) относят штаммы бактерий, имеющих следующие свойства: 1.Штаммы гетеротрофны, нуждаются в органических веществах - аминокислотах, витаминах, углеводе; 2.являются факультативными анаэробами, микроаэрофилами; 3.образуют молочную кислоту в качестве основного продукта сбраживания углеводов; 4.не имеют каталазы и других гемсодержащих ферментов; 5. не обладают нитратредуктазой; 6.представлены палочками и кокками, соединенными в пары и цепочки; 7.грамположительны; 8.не образуют спор; 9.неподвижны и 10.не образуют пигмента.
Случаи обнаружения молочнокислых бактерий с иными свойствами очень редки (в среднем 1%), они не могут повлиять на характеристику группы по следующим причинам: были применены недостаточно точные методы; не приведены остальные методы, характеризующие группу, не доказано, что изучаемые штаммы по остальным признакам соответствуют молочнокислым бактериям; обнаруженные формы являются промежуточными между молочнокислыми бактериями и другими группами.
2.2.2.СЕМЕЙСТВА LACTOBACILLACEAE И STREPTOCOCCACEAE
Представление о том, что молочнокислые бактерии состоят из двух групп, появились уже в конце прошлого века. Кудинов Н.П. (1896) писал о "стрептококке", а Шипин Д. (1899) - о "палочке молочнокислого брожения". О том, что эти названия не были устойчивыми, свидетельствуют следующие факты. Получила некоторое распространение практика использования названий "короткая молочнокислая бактерия" и "длинная молочнокислая бактерия" вместо "стрептококк" и "палочка" (Бачинская А.А., Юницкая Ф.А., 1916). Однако важнее отметить, что нестабильность названий сопровождалась отсутствием критерия, позволяющего различить эти две формы. Хлебная палочка имела соотношение длины и ширины 2,5 (Баширова Р.С., 1955), ацидофильная палочка - 2,2 (Садокова И.П., 1938), палочка растений из вина - 2,0 (Петян Э.О., 1968),из запаренного картофеля - 1,8 (Махалова А.С., 1958), а оренбургская палочка из кумыса - 1,6 (Горовиц-Власова Л.М., 1923). С другой стороны гюнтеровская бактерия (молочнокислый стрептококк), выделенная из южной простокваши, имела соотношение 1,7 (Бачинская А.А. и Юницкая Ф.А., 1916), из кефира - 2,0 (Николаева Е.И., 1907). Таким образом, размеры палочек и кокков перекрываются.
Подсчет средних значений вносит некоторую ясность в этот вопрос. Отношение длины к ширине колеблется для отдельных видов термобактерий от 3,4 до 11,0, стрептобактерий - от 4,1 до 10,5, бетабактерий - от 8,3 до 9,0. У молочнокислых стрептококков соответствующие значения составляют 1,0-1,7, энтерококков - 1,0, лейконостока - 1,0-1,4 (табл.1). Для стрептококков значения колеблются в пределах 1,0-1,4 (лишь иногда достигая 1,7), для палочек - 4,1-11,0.
Практика идентификации семейств молочнокислых бактерий в нашей стране свидетельствует о том, что у стрептококков длина превосходит ширину в 1,0-1,4 раза, у палочек - в 4,1-11,0 раза. Указанные соотношения получены в основном при исследовании мазков суточных культур в молоке, в стационарной фазе их развития; в настоящее время нет достаточного количества данных о частоте обнаружения стрептококков в культурах палочек и палочек в культурах стрептококков в более ранние фазы роста и при воздействии неблагоприятных факторов. Тем не менее следует отметить, что представление о стрептококках и палочек сложились именно при стандартном исследовании культур, так что отмеченные выше отклонения не имеют непосредственного отношения к практике дифференциации стрептококков и палочек.
2.2.3. РОД LACTOBACILLUS
Представление о молочнокислой палочке, растущей в обычных неанаэробных условиях, обнаруживается в начале века ("молочнокислая бацилла" - Френденрейх Эд., 1907, "лактобацилла" - Бердников А.И., 1910.
2.2.3.1. ПОДРОДЫ THERDOBACTERIUM И STREPTOBACTERIUM
В отечественной литературе понятия "термобактерии" и "стрептобактерии" появились после опубликования Палладиной О.К. в 1931 голу и Королевым С.А. в 1932 схемы Орла-Йенсена (Orla-Jensen S., 1919). Наиболее важным из признаков, разделяющих эти подроды, считалось отношение к температуре, однако этот признак рассматривался как ненадежный, так как "есть указания об относительной легкости адаптивной изменчивости микроорганизмов по отношению к температурам" (Шапашников В.Н., 1960). Указанный автор считал нерациональным делить гомоферментативные палочки на стрепто- и термобактерии. В определителе Красильникова Н.А., 1949 это деление все же проведено: у термофилов оптимум 40 град. и выше, у мезофилов 25-37 град. В учебниках Богданова В.М. (1954, 1957,1962, 1969)отмечается, что термо- и стрептобактерии различаются по температурному оптимуму, у первых он 40-45 град, у вторых - 30 град. Необходимо отметить, что определение температурного оптимума хлопотно, требует наличия нескольких термостатов, а политермостаты еще не получили распространения. В связи с этим использование в схеме Шарп (Sharpe M.E., 1962) признака "рост при 15 град." заслуживает особенного одобрения. Об этом признаке было сообщено в обзорных статьях Богданова В.М.,1965, Квасникова Е.И. и Нестеренко О.А.,1966, он был применен также Ленцнером А.А., 1966. К сожалению, особая ценность этого признака не была подчеркнута в указанных обзорах.
Таким образом, понятие "термобактерии" и "стрептобактерии введены в 1931-1932 годы, наиболее важный признак для их разграничения введен в 1949-1964 годы, а мера этого признака, наиболее удобная в практическом отношении - лишь в 1964-1966 годы.
Ныне действующая схема идентификации этих подродов опубликована в 1980 году (Краткий определитель бактерий Берги), она включает 8 видов термо- и 10 видов и подвидов стрептобактерий, созданию этой схемы предшествовали работы Рогозы и Шарп (Rogosa M.,Sharpe M.E.,1959; Sharpe M.E.,1962; Sharpe M.E., Fryer T.F., Smith D.G., 1966).
2.2.3.2. Подрод Betabacterium
Вопрос об образовании молочнокислыми бактериями побочных продуктов имеет длительную историю.
Из работ наиболее ранних (Шипин Д., 1899,Серковский С., 1900, Фрейденрейх Эд.,1907,Нейланд Ф.В., 1910) следует сделать заключение,то молочнокислый стрептококк и кишечная палочка не образуют или образуют газ при сбраживаании сахаров. Омелянский В.Л., 1909 отмечает, что "истинные" молочнокислые бактерии(молочнокислый стрептококк, болгарская палочка, дельбрюковская палочка) образуют из сахара до 95% молочной кислоты, "нетипичные" (палочки группы коли-аэрогенес) образуют, помимо молочной кислоты, водород, углекислый газ и летучие жирные кислоты. Орла-Йенсен С., 1914 делит молочнокислые бактерипи на две группы. Бактерии группы А - типичные, группы Б - нетипичные, они "выделяют газ и значительное количество летучих кислот и других побочных продуктов". К этой последней группой относятся палочки группы коли-аэрогенес. Макринов И.А., 1924 так изложил суть вопроса: "В виду крайней пестроты биохимических и физиологических особенностей данной группы бактерий, их расплывчатость и существование многих незаметных переходов, представляется в высшей степени затруднительным дать сколько-нибудь определенную характеристику "ложных" молочнокислых микробов. Эта последняя выступает несколько резче, если сравнить ее в общих чертах с характеристикой "истинных" молочнокислых микробов. Первою главной особенностью этих последних... является их способность превращать сахар в молочную кислоту без образования каких-либо побочных продуктов, по крайней мере в количествах, определяемых обычным химическим анализом... "Ложные" молочнокислые микробы также перерабатывают сахар в молочную кислоту. Одни - в большей, другие - в меньшей степени, образуя в то же время и другие продукты". Как пример приводится палочка группы аэрогенес, но и одна из термобактерий и клековая бактерия. Таким образом, по Орла-Йенсену молочнокислые бактерии газа не образуют (в современном объеме группы), по Макринову - как среди палочек, так и среди стрептококков имеются виды, образующие газ.
Понятие "бетабактерии" было предложено Орла-Йенсеном (Orla-Jensen S.,1919), этот таксон вошел в отечественные книги (Палладина О.К., 1931, Королев С.А., 1932, 1940, Войткевич А.Ф., 1948). Палладина О.К. приводит классификацию молочнокислых палочек в соответствии с 3-м и 4-м изданиями определителя Берги (Bergey's Manual, 1930,1934), согласно которой у одной группы палочек лишь следы побочных продуктов, у другой - "большое количество" (спирт, углекислота, уксусная кислота). Наконец, Шапошников В.Р.(1960) отмечает, что бетабактерии "резко отличаются образованием присбраживании углеводов летучих кислот и, вследствие этого, газообрпазованием, сопровождающим брожение на субстрате без мела".
Представление о бетабактериях, сложившееся в 1931-1948 годы, было отражено в определителе Красильникова Н.А.(1949), в котором молочнокислые палочки делились на гомо- и гетероферментативныу, причем последние соответствовали бетабактериям.
Как отмечал Королев С.А. (1932, 1940), "мы должны отказаться от мнения, согласно которому типичный молочнокислый процесс должен протекать без малейших признаков газообразования" Где же граница? "В последние годы были опубликованы исследования, которые ставили под сомнение возможность резкого разграниченич глмо- и гетероферментативных молочнокислых бактерий" (Квасников Е.И., 1960).
Среди побочных продуктов три - наиболее важные и сравнительно наиболее часто изучаемые - углекислый газ, уксусная кислота и этиловый спирт. Рассмотрим накопленные данные по каждому из этих веществ.
Углекислый газ. По данным Гречушкиной Н.Н.(1961), Гречушкиной НюНю и Работновой И.Л.(1964), короткая лактобацилла образует 15-18% углекислого газа при сбраживании глюкозы, или 2-88 мл на 100 мл среды, т.е. явно уловимые количества. Других количественных данных в литературе не оьбнаружено, данные Палладиной О.К. (1938) о том, что сырная палочка образует 22% углекислоты, видимо, ошибочны.
Летучие кислоты. Накопление летучих кислот (в пересчете на уксусную) молочнокислыми бактериями суммированы в табл. 2. В тех случаях, где не было приведено значение общей кислотности, последние заимствованы из подходящих работ. Как видно из таблицы, гомоферментативныек палочки накапливают 0-4% летучих кислот, гетероферментативные - 10-24%. По крайней мере, в приведенных усредненных данных перекрытия границ не наблюдается. Из этих данных можно сделать вывод о том, что не имеется препятствий для использования метода определения леиучих кислот с целью установления гетероферментативности изучаемых палочек.
Этиловый спирт. Напопление спирта изучалось в небольшом количестве работ. Кавказская лактобацилла и болгарская лактобацилла накапливалт 0% спирта (Доросинский Л.М.,1938, Маханта К.Г., 1961), короткая лактобацилла 50(Тарасова Н.В. 1958), 73(Гречушкина Н.Н.,1964) и 45% (Гречушкина Н.Р. и Работнова И.Л., 1964)) от суммы молочной кислоты и этилового спирта. Эти данные свидетельствуют о том, что гетероферментативность можно определять и по образованию спирта, поскольку нет переходных форм.
Современная схема различает 11 видов бетабактерий (Краткий определитель бактерий Берги, 1980).
2.2.4. РОД STREPTOCOCCUS
Если род лактобацилл относится к семейству относится к семейству Lactobacillaceae, то род стрептококков (также как и лейконостоков и педиококков) относится к семейству Streptococcaceae.
Понятие о стрептококках восходит к 1896 году, когда Кудинов Н.П. впервые использовал название "стрептококк", подразумевая под этим цепочку кокков. Название "цепекокк" (Бердников А.И, 1907) не получило признания. Деление стрептококка на четыре группы осуществлено Шерменом (Sherman J.M., 1937).Указанное деление получило отражение в отечественной литературе в работе Богданова В.М.(1959а), Фостера Э.М.и др. (1961), в настоящее время представление об этих грппах прочно вошло в медицинскую (Пяткин К.Д, 1971, Пяткин К.Д. и Кривошеин Ю.С., 1980) и ветеринарную (Коляков Я.Е., 1965) микробиологию. Все группы имеют статус подрода,род стрептококков включает 21 вид в современной схеме идентификации (Краткий определитель Берги).
2.2.5. РОД LEUCONOSTOC
Ценковский Л. в 1878 году описал клёкоую бактерию, которую Ван-Тигем в том же году выделил в новый род - лейконосток. Сорокин Н.В. (1882-1886) в своей четырехтомной энциклопедии вскоре описал клёковую бактерию уже под этим родовым названием. Характерным признаком нового рода было слизеобразование. Было хорошо известно, что лейконосток отличается и газообразованием (Омелянский В.Л., 1909). Этот род не был вначале признан и клековая бактерия оставлена в роде стрепткокков Мигулой (Migula W., 1900),Шапошниковым Н.А.(1960), Красильниковым Н.А. (1949, 1960 - определитель низших растений), Королевым С.А. (1932,1940, 1974), Богдановым (1965). Орла-Йенсен (Orla-Jensen S., 1919) выделил из стрептококков новый род - бетакокки - по признаку газообразования, этот род был принят Палладиной О.К.(1931) и теми, кто опубликовал в стране схему Щрла-Йенсена. Восстановление рода было осуществлено Войткевичем А.Ф.(1948) и Палладиной О.К.(1941). Особенно было отмечено, что газообразующие стрептококки следует относить к лейконостокам и только к ним, Квасниковым Е.И. и Нестеренко О.А (1966). Приоритет отечественной микробиологии был, таким образом, восстановлен.
Практика идентификации лейконостоков в стране свидетельствует о том, что для выделения этого рода используется чаще всего один признак - образование летучих кислот, реже изучалась способность к газообразованию и накоплению этилового спирта.
В таблицу 3 приведены данные о накоплении летучих кислот всеми представителями стрептококковых. Летучие кислоты, образуемые лейконостоками, составили в среднем 13% от суммы летучих кислот с молочной, причем колебания составили от 1 до 3%. Значения у стрептококков составили 2(0-6) у энтерококков 2(1-4%). Хотя средние значения достаточно хорошо различаются, имеется некоторое перекрывание значений. Таким образом, опасения Гибшман М.Р. и Банниковой Л.А. о непрерывности значений летучих кослот, образуемых стрептококками и лейконостоками, вполне обосновано. Однако необходимо отметить, что в большинстве случаев способность синтезировать летучие кислоты проверялась на молоке, в котором содержится не только лактоза, но и лимонная кислота. Молочный стрептококк не сбраживает лимонной кислоты и не образует из нее газа, 3% штаммов бычьего стрептокока сбраживают цитрат, 67% штаммов фекального стрептококка образуют газ и 83% - сбраживают цитрат. Очевидно, что молоко совершенно неподходящая среда для определения гетероферментативности.
Данные о накоплении стрептококками углекислого газа приведены в табл. 4, этанола - в табл. 5.
Как оказалось, стрептококки не образуют этих продуктов, лейконосток же накапливает 12% углекислого газа и 24% этанола (по сравнению с количеством образуемой молочной кислоты). Из этих данных можно сделать вывод о том, что данные тесты более удолбны для определения гетероферментативности, однако имеется очень мало данных.
Характеристика гетероферментативных стрептококков как кокков, образующих в среднем 1% побочных продуктоа (не более 5) и гетероферментативных - как образующих 10% побочных продуктов (более 5%), данная Палладиной О.К. и др.,1954) и Красильниковым Н.А.(1949), соответствует накопленным встране экспериментальным данным.
2.2.6. РОД PEDIOCOCCUS
Представление о педиококках, как стрептококках, делящихся в двух перпендикулярных направлениях и образующих тетрады, встречается уже у Сербинова И.Л. в 1916 году, еще ранее эта схема была приведена Омелянским В.Л. в 1909 г. Оба эти автора привели схему Фишера. Однако наличие тетракокков имеется у Габричевского Г.Н. (1883), который привел оригинальную схему классификации. В определителе Красильникова Н.А.(1949) педиококки не значатся как отдельный род, и только Калина А.П. привела схему Берги, в которой имеется и род педиококков. Подробное обсуждение вопроса и положении этого рода в системе бактерий приводится Квасниковым Е.И. и Нестеренко О.А. (1966).